Enunciado

Encontre as coordenadas polares, 0 ≤ θ < 2 π e r ≤ 0 , dos pontos a seguir dados em coordenadas cartesianas.

- 1 ,   3

Passo 1

Olá pessoal, espero que todos estejam bem e animados para este exercício. Vamos lá!

As equações que relacionam as coordenadas polares e cartesianas são:

Porém, as equações não determinam somente θ quando x e y são dados, porque à medida que θ aumenta no intervalo 0 ≤ θ ≤ 2 π , cada valor de tg ⁡ θ ocorre duas vezes. Portanto, para transformar coordenadas cartesianas em coordenadas polares, não é apenas suficiente encontrar r e θ , devemos escolher θ de modo que o ponto r ,   θ esteja no quadrando correto.

Por exemplo, o ponto 1 ,   - 1 está no quarto quadrante, e através das equações descobrimos que θ = π / 4 , que pertence ao primeiro quadrante, então podemos escolher θ = - π / 4 ou θ = 7 π / 4 .

Sabendo disso, o enunciado nos fornece os seguintes dados:

x = - 1 y = 3  

Então primeiro conseguimos calcular o valor do raio:

r = x 2 + y 2

r = - 1 2 + 3 2

r = ± 2

O enunciado nos diz que r ≤ 0 , logo:

r = - 2

Passo 2

Então conseguimos calcular θ :

cos ⁡ θ = x r

cos ⁡ θ = - 1 - 2

θ = cos - 1 ⁡ 1 2

θ = π 3

O ponto 3 ,   3 está no segundo quadrante e como r ≤ 0 , o valor dos quadrantes se invertem e então θ terá o seguinte valor, de acordo com o quadrante de x e y .

θ = 5 π 3

Logo nossa coordenada polar será - 2 ,   5 π 3 .

Resposta

- 2 , 5 π 3

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